行业研究

国内外环保市场的分析洞见及深度研究报告

国外农田土壤碳汇市场交易实践及对我国的启示

碳中和 农业碳汇 土壤碳汇 美国 澳大利亚 土壤
作者:苏子龙 中国自然资源经济研究院 发表时间:2022-06-24
字数:6910, 阅读需14分钟

引言

    农田生态系统是巨大的碳库,是陆地碳循环的重要组成部分。农田生态系统碳汇主要由农田植被碳汇(作物碳汇)和农田土壤碳汇组成,其中,农田植被碳汇由于作物收获期较短,作物生物量碳汇效果不明显,故常被认为是零。部分学者也验证了这一观点,如赵宁等通过统计分析,发现我国农田植被碳汇的平均值约为OPg C/a,同时,农田土壤碳汇平均值为(0.017±0.005)Pg C/a,远大于植被碳汇。因此,农田生态系统碳汇主要来源于该系统的土壤碳积累,即农田土壤碳汇。农田土壤碳汇尚无统一定义,参考韩松等对土壤碳汇的定义,认为农田土壤碳汇是指作物在生长过程中通过光合作用吸收大气中的二氧化碳并将其以有机质的形式存储在土壤碳库中,从而降低大气中二氧化碳等温室气体的浓度。同时,碳汇能够增加土壤的有机质含量和提升土壤肥力。与自然土壤相比,农田土壤在全球碳库中更为活跃。姜勇等研究发现,在我国1×l08hm2耕地土壤的生物碳截获量相当于2×l08hm2的自然植被土壤生物碳截获量。据估计,在未来的50~100年中,全球农业土壤固碳量可能达到40~80Pg C。但农田土壤碳汇容易受到多种因素影响,在自然因素和耕作、施肥等农田管理措施的作用下,农田土壤碳库处于不断变化中。

    农田土壤主要通过适当的农田管理措施来实现碳汇。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)估算,合理的农业管理措施能使全球土壤碳库提高0.4~0.9Pg C/a,如果这种管理持续50年,则全球土壤碳库累计增加24~43Pg C。常用的增加农田土壤碳汇的农田管理措施包括施有机肥、秸秆还田、免耕、休耕等。其中,免耕能够增加农田土壤不稳定碳的输入,并降低因土壤侵蚀带来的有机碳流失;施有机肥、秸秆还田能够将有机质加入土壤来增加土壤碳储量。在实施长期相关管理措施(>10年)后,可以检测到免耕和覆盖作物等活动能够促进土壤有机碳增加。

    根据《第三次全国国土调查主要数据公报》,我国耕地面积为191792.79万亩(约合12786.19万hm2),约占国土总面积的13.32%。有研究表明,我国土壤有机碳含量自1980年起连续增加,说明我国农田有巨大的固碳潜力。另外,我国碳排放权交易市场已有长足发展,但目前尚未涉足农业碳汇交易特别是农田土壤碳汇交易。在国际上,当前主要是美国、澳大利亚等国开展农田土壤碳汇交易实践,通过保护性耕种等农田管理措施产生经认证的减排碳信用额,并利用碳抵消机制参与碳市场交易。本文在分析美国、澳大利亚等国农田土壤碳汇市场交易实践的基础上,提出对我国的启示与借鉴,以期为我国农田土壤碳汇市场交易实践提供依据。

澳大利亚农田土壤碳汇市场交易实践

澳大利亚农田土壤碳汇市场交易相关法律法规

澳大利亚开展碳排放权交易时间较早,早在2003年就启动了新南威尔士州温室气体减排计划,后在2012年7月,开始在全国推行碳排放权交易,澳大利亚成为继欧盟和新西兰之后第三个建立国内(区域内)碳排放权交易机制的发达经济体。为支持碳减排和碳排放权交易,澳大利亚先后在2008年、2011年出台了《碳污染减排日程法案》和《清洁能源法案》,后者为澳大利亚启动碳排放权交易体系提供了法律基础。为拓展碳排放权交易体系进入农业领域,澳大利亚政府于2011年出台了《2011碳信用(碳农业倡议)法案》(Carbon Credits<Carbon Farming Initiative>Act2011)。该法案是推动农业领域碳补偿项目开展的综合性方案,其明确提出了碳补偿项目的范围、方法学、信息公开和审计与监管的项目运行机制,为农民和土地管理者减少碳排放提供经济激励。农民和土地管理者可以根据法案中核定的碳补偿项目分类以及方法学,通过减排行为获取碳信用额并将其出售给希望抵消碳排放的市场主体。2014年,澳大利亚出台了《碳农业倡议修正法案》(Carbon Farming Initiative Amendment Bill2014),基于该法案建立了减排基金(Emissions Reduction Fund,ERF),通过政府直接参与,投资25.5亿澳元,并在2019年,追加20亿澳元建立气候解决方案基金(Climate Solutions Fund,CSF),以促进减少温室气体排放。减排基金和气候解决方案基金将土壤碳储存作为重要方法,并在农业方面针对牧场和耕地设置了土壤碳项目。同时,澳大利亚政府先后确定2020年比2000年减少5%、2030年比2005年减少26%~28%的减排目标,为农田土壤碳汇项目的开展创造了条件。

澳大利亚农田土壤碳汇市场交易实践进展

澳大利亚农田土壤碳汇项目主要为政府主导下的基于澳大利亚减排基金和后续的气候解决方案基金的土壤碳汇项目;市场自发型农田土壤碳汇项目主要是在澳大利亚碳减排目标下由公司设立的土壤碳汇项目。

澳大利亚气候解决方案基金农业土壤碳汇项目。参与澳大利亚气候解决方案基金开展农业土壤碳汇项目(含农田)需要四步程序:一是项目规划,项目申请者制订全新的土地管理计划,通过政府审查批准并获得利益相关者同意后,确定项目持续期,评估项目成本(包括运行、取样、报告、审计等的成本)与回报;二是项目注册,主要是向气候解决方案基金管理方提供土地管理策略说明、项目位置地图及预估减排量;三是项目执行,在项目区域内圈定碳估算区域,通过随机取样测定土壤碳基线(基线取样),并开始运行土地管理策略;四是作出碳抵消报告及获取碳信用额,在项目运行若干年后,对土壤碳进行抽样测量(方法同基线测量),并向气候解决方案基金作出碳抵消报告,内容包含按照土壤碳变化量减去项目排放量增量所获得的土壤碳净增量,在聘请注册审计员对报告进行评估后可获得碳信用额。

值得注意的是,为确保碳汇信用的有效性,澳大利亚气候解决方案基金采取了一定的措施。一是将项目持续期设置为25年或100年,实现以较长的项目周期确保维持土壤储存的碳。二是严格设置了推荐活动、限制和禁止活动,推荐活动包括施用营养物质、作物留茬、转换为永久牧场等,限制和禁止活动包括使用不合格的非合成肥料、干扰土壤深度超过基线取样深度等。三是设置碳信用额认定折扣,以确保发放的碳信用额不会高估实际储存的碳,如针对项目持续期,分别设置100年扣除5%、25年扣除25%的折扣方式;基线取样(总第一轮取样)后第一次抽样(总第二轮取样)获取的碳信用额设置为测定量的50%,而第三轮及后续取样不使用该折扣;根据报告中土壤碳含量的变化程度设置相应的折扣等。四是利用反向拍卖,促进农田土壤碳汇供给者之间的竞争,实现政府以最优价格购买碳汇信用。

在获取土壤碳信用额后,项目申请者即可直接参与碳市场(或场外)交易,将碳信用额出售给澳大利亚政府、企业或其他碳抵消需求者。自农田土壤碳汇项目开展以来,项目申请数量逐年增加,信用单价也由2019年6月的15澳元增长至2021年6月的19.5澳元,取得了良好的经济效益。澳大利亚气候解决方案基金土壤碳汇项目总体情况已于2021年年底被列入我国自然资源部发布的《生态产品价值实现典型案例(第三批)》(自然资办函[2021]2375号)。

市场自发型农田土壤碳汇项目。市场自发型农田土壤碳汇项目主要由公司围绕澳大利亚气候解决方案基金或场外交易需求打造。AgriProve等公司基于澳大利亚气候解决方案基金开发农业土壤碳汇项目,按照基金要求的土壤碳汇项目参与流程,面向有意向的农民建立起从项目注册到土壤碳信用额销售的全套服务,如协助基线采样、编写抵消报告等,并在碳信用额销售中获取一定比例的收益。另有部分公司通过建立有碳中和需求或抵消碳排放需求的公司与农户之间的联系而推进形成场外交易。

美国农田土壤碳汇市场交易实践

美国农田土壤碳汇市场交易相关法律法规

美国农田生态系统保护相关法律法规较为完善,其中多项举措对提升农田土壤固碳能力、增加碳汇量具有重要的推动作用。如1972年《农村发展法》(Rural Development Act)、1985年《食品安全法》(Food Security Act)、1996年《农场法》(Farm Bill),提出利用政策激励和补贴等措施,引导农民开展保护性耕作,为开展农田生态系统碳汇工作创造了法律条件。1997-2003年《碳封存计划》、2006年《气候变化技术计划》(Climate Change Technology Program,CCTP)、2007年《低碳经济法》(Low Carbon Economy Act),相继提出利用农田生态系统增加碳吸收和储存。特别是在2009年6月,美国颁布《美国清洁能源与安全法案》(The American Clean Energy and Security Act, ACES),提出对于那些有助于农地固碳、农地碳减排的相关项目,将以发放排放许可证的形式加以鼓励,并允许在美国农业部的监管下出售许可。

美国农田土壤碳汇市场交易实践进展

芝加哥气候交易所农地碳汇交易。美国的芝加哥气候交易所(Chicago Climate Exchange,CCX)在被收购前曾于2003年年末开展农田土壤碳汇交易。美国农户可以在固定范围的土地上开展连续5年以上的保护性耕种,并根据项目及地点的不同,按照标准比率获得碳抵消额,比率通常为0.05~0.06tC/(hm2·a)。农民想参与出售自己的碳贮存指标需要经过农场局或农民协会登记并审查其土地及所种作物,按照规定推荐的保护性耕作方法和农具(以保证碳的贮存含量)进入汇总的数据库。由农场局与CCX接洽管理碳交易,并分配收益给农民。2003年,艾奥瓦州农场局登记了3.24万hm2土地。蒙大拿州农户通过当地农场主联合会和农业社团联盟,凭借种田或放牧减少碳排放获得经济收益,CCX将蒙大拿州的碳交易项目范围扩大到28个县。芝加哥气候交易所的农田土壤碳交易中,早期每吨碳指标值1~2美元,2008年每吨碳指标的价格达到7美元。

美国农田土壤碳汇场外交易。目前,受应对气候变化相关政策影响,以及多家公司自愿作出碳中和承诺而引起的碳汇需求,美国耕地土壤碳交易以场外交易(自愿碳交易、非合规市场交易)为主。相关计划有Indigo Carbon计划、TruCarbon计划等。其主要模式为与农民合作实施耕地固碳,提供碳信用额测量和核验,并将这些碳信用额出售给对抵消碳排放感兴趣的买家。以Indigo Carbon计划为例,该计划由美国Indigo AG公司制订,并于2021年开始执行,范围涉及阿肯色州、科罗拉多州等22个州。该计划要求农民划定参与计划的耕地范围,提交田间管理记录,并引入经认可的验证机构对基线土壤碳量进行核验。计划执行后,农民需要按照Indigo Carbon要求的土地管理方式进行耕种并做记录。Indigo Carbon提供了四种方式:种植覆盖作物、靶向施氮、减少耕作、作物轮作,同时不能种植水稻和多年生作物。每年收获后,通过如维拉(Verra)等独立的非营利性标准制定机构验证并发放碳信用额,并由Indigo Carbon负责寻找有碳抵消需求的买家,如Shopify、Barclays等公司。在碳信用额收益方面,Indigo Carbon承诺为农民提供底价保障,即向在2021年注册Indigo Carbon计划的农民保证每个经过验证的碳信用额度至少为10美元,若买家的需求上涨,价格将会提高。需要注意的是,相较于澳大利亚农业土壤碳汇项目,上述美国农田土壤碳汇项目持续期普遍较短,一般为1~20年,如Indigo Carbon项目持续期为5年。

我国开展农田土壤碳汇市场交易现状及问题

虽然我国目前尚未开展农田土壤碳汇交易,但农田土壤碳汇作为一种经济效益较易显化的生态产品,在我国积极推进“双碳”目标的背景下,拥有较好的市场交易前景,也已引起广泛关注。2021年9月,中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中也提出“开展耕地质量提升行动,实施国家黑土地保护工程,提升生态农业碳汇”。未来在开展相关市场交易实践,仍面临以下问题。

  • 推进农田土壤碳汇市场交易的法规政策仍有待完善

当前我国碳排放权交易立法不健全,以中央部门规章、地方法规和政府规章为主,如《碳排放权交易管理办法(试行)》等。同时,在法律法规层面,诸如开展保护性耕作等有益于增加农田土壤碳汇的引导性措施的相关表述较少。农田土壤碳汇在我国缺乏经认证的方法学,且现有农田生态保护补偿相关政策法规也并未与农田土壤碳汇产生链接。

  • 承包经营权持续时间与维持农田土壤碳汇有效性之间的协调问题

自2020年起,我国部分地区农田承包经营权陆续到期,预计至2028年到期数量会达到顶峰,约有l亿农户承包经营权到期。2021年中央一号文件中提出“有序开展第二轮土地承包到期后再延长30年试点,保持农村土地承包关系稳定并长久不变”。因此,从农户角度出发,在不进行土地流转的情况下,多数地区能够用于开展农田土壤碳汇项目的时长不超过40年,一旦到期后农田管理方式发生改变,则极有可能造成已储存在农田土壤的碳重新回到大气中。

  • 农田土壤碳汇信用交易价格能否覆盖成本问题

目前,澳大利亚和美国的农田土壤碳汇信用额大约为20美元(约合人民币127.50元),而我国目前国家核证自愿减排量(Chinese Certified Emission Reduction,CCER)的价格处于40元人民币上下,远低于国外水平。同时,对于农户来说,开展农田土壤碳汇,需要承担土壤碳检测费用、开展保护性耕作成本以及交易成本等多项费用,能否实现碳信用交易价格覆盖成本,还需要进一步探讨。

国外农田土壤碳汇市场交易实践经验

  • 相对完善的法律法规为农田土壤碳汇的开展创造了条件

一方面,国外通过法律法规引导农民改善农田管理措施以增加土壤碳汇。农田土壤碳汇的形成需要基于保护性耕作等农田管理措施。美国和澳大利亚通过法律法规的形式引导农民实施相关措施,如美国《农场法》提出利用政策激励和补贴等措施,引导农民开展保护性耕作;澳大利亚《2011碳信用(碳农业倡议)法案》明确提出了各类农田管理措施的碳汇的测算方法。另一方面,国外利用法律法规为农田土壤碳汇的入市交易提供入口。如澳大利亚《碳农业倡议修正法案》提出建立减排基金取代碳税,规定清洁能源监管机构以反向拍卖的形式购买减排额度,并将农业土壤碳汇作为减排基金中国内温室气体减排来源,进而实现了将农业土壤碳汇纳入碳排放交易体系。

  • 社会资本参与农田土壤碳汇开发程度较高

由美国和澳大利亚的实践进展可见,社会资本在农田土壤碳汇形成及交易全过程中参与度较高。一方面,为履行社会责任或提高企业的知名度,部分企业作为需求方购买农田土壤碳汇,如通用磨坊(General Mills)制定目标,将其供应链中的40. 47万hm2耕地转变为再生农业,为施行土壤固碳措施的农民进行补偿,以实现在2030年之前减少30%的碳足迹,并在2050年之前实现零碳排放。微软公司为实现在2030年之前将其碳足迹减少到零的目标,先后从澳大利亚初创公司瑞根网络(Regen Network)、蓝多湖(Land0' Lakes)公司的子公司Truterra等处购买了大量土壤碳信用额。另一方面,企业以多种形式参与农田土壤碳汇项目,成为政府相关项目的有益补充。如Indigo AG公司利用Indigo Carbon计划,面向农民收购农田土壤碳汇,再转卖给需抵消自身碳排放或自愿执行减排活动的企业,起到了项目组织和交易中介的作用。

  • 通过严格的流程安排确保农田土壤碳信用的有效性

虽然农田土壤碳汇潜力巨大,但由于土壤固碳的可逆性(改变耕作方式导致碳重新被释放)、监测和核查的成本较高、技术不成熟,目前该类型碳汇交易总额仍然较小。因此,确保农田土壤碳信用的有效性就至关重要。为此,国外对农田碳汇过程的核验均有严格的规定。如澳大利亚在项目持续期的设定上,有25年和100年两种,并且分别设置了25%和5%的折扣,以确保碳在相当长的一段时期内能够稳定储存在土壤中。另外,要求每隔一定的时间(1~5年)提交抵消报告,根据抵消报告中土壤碳含量变化情况也会设置相应的折扣,若历次抵消报告中土壤碳含量稳定提升,则折扣较小,若土壤碳含量忽高忽低,则折扣较大。这些均为确保农田土壤碳信用的有效性提供了支持。

  • 借助农田生态系统固碳以多种方式提高农民收入

目前,国外开展的农田生态系统碳汇交易和补偿对提高农民收入、促进农业经济发展已展现出了积极作用。在具体获利方式上,部分农民通过出卖碳信用额度来获利;也有部分农民并未将获得的碳汇入市,而是如上文所述,因采取一定的措施促进农田土壤固碳而获得政府或企业的相关激励。

我国开展农田土壤碳汇市场交易对策建议

针对国内开展农田土壤碳汇市场交易面临的问题,结合美国和澳大利亚的经验及我国相关工作情况,提出以下对策建议。

1. 完善政策法规

探索在耕地保护、生态保护补偿等相关立法和政策制定中纳入引导保护性耕作等内容,为农田土壤碳汇市场交易创造先决条件。同时,在开展保护性耕作的区域探索农田土壤碳汇项目交易试点,如借助黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古东北四省(区)在适宜区域推广以“秸秆覆盖还田免耕和秸秆覆盖还田少耕”为主的保护性耕作这一契机,探索通过政府引导建立农田土壤碳汇交易机制,制定交易办法,形成地方性法规政策来规范交易活动,为农田土壤碳汇入市创造条件。

2. 强化社会资本参与

探索社会资本参与农田土壤碳汇开发途径,引导粮食相关企业关注生产链条中的碳中和问题,推动其利用补偿等多种形式确保农田管理方式长久有效以及农田土壤固碳量的增加。另外,可探索设立农田土壤碳汇交易中介机构或鼓励有实力的企业开展农田土壤碳汇项目,灵活运用土地流转等相关政策,在活跃农田土壤碳汇市场交易的同时促进农田管理方式不因土地权益的改变而变化。

3. 建立农田土壤碳汇项目方法学

加强农田土壤固碳机理研究,探索建立农田土壤碳汇项目方法学。通过分析耕作方式与农田土壤碳固存的关系,明确适用的耕作方式、碳储量监测办法等内容,形成农田土壤碳汇项目方法学。同时,借鉴澳大利亚经验,根据项目期持续时间,设置不同持续年限的土壤碳汇计入量比例,可随项目持续期的缩短设置较低的碳汇计入量比例,如30年设置30%的计入量比例,20年设置20%的计入量比例。

4. 探索多种方式显化农田土壤碳汇价值

将农田土壤碳汇开发作为机遇,在遏制“非农化”和防止耕地“非粮化”的前提下,探索多种路径促进农田土壤固碳并显化其碳汇价值,适度开发相关生态产品,如与农业生态旅游相结合,或基于农田土壤碳汇建立区域间碳汇补偿机制,以增加农民收入,防止耕地撂荒。同时,可探索通过土地流转实现规模经营,降低农田土壤碳汇项目成本。

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